2014第三屆中國計算蛋白質組學研討會（CNCP）學術報告（一）

　　2014年11月12日， “2014第三屆中國計算蛋白質組學研討會（CNCP）”在中國科學院計算技術研究所舉行。CNCP-2014由中國人類蛋白質組組織、中國科學院計算技術研究所、北京蛋白質組研究中心、北京生命科學研究所主辦，中國科學院計算技術研究所pFind團隊承辦，會議得到了賽默飛科技（中國）、布魯克（北京）公司的贊助。會議邀請到26位來自海內外的一線專家學者與會報告，來自北京、上海、遼寧、天津、美國、香港等地的學者180余人出席了此次盛會。分析測試百科網作為支持媒體參加了此次大會。

2014第三屆中國計算蛋白質組學研討會（CNCP）會議現場

　　會議第一天由來自威斯康星大學的李靈軍教授，葛瑛博士，加利福尼亞大學的關慎恒教授，印第安那大學的劉曉文博士，中國科學院上海生命科學研究院的黃超蘭研究員，北京蛋白質組研究中心的丁琛博士，中國科學院計算技術研究所的遲浩博士，華中科技大學的王春光研究員，中國科學院上海藥物研究所的周虎研究員，華中科技大學的薛宇博士，軍事醫學科學院的王恒樑教授，中國科學院計算技術研究所的萬曉華博士，中國醫學科學院的高友鶴教授帶來精彩的大會報告。

　　威斯康星大學 李靈軍教授

　　威斯康星大學李靈軍教授的報告題目為《Developing Mass Spectrometry-based Molecular Imaging and Proteomics Strategies for the Studies of Neurological Diseases》。 李靈軍教授在報告講述了一個新興的基于“自上而下”的蛋白質組學方法質譜(MS)。結合matrix-assisted激光解吸/電離質譜(MALDI)成像(MSI)和自上而下的蛋白質組學，可用于生物標記一些神經系統疾病，如自閉癥和阿爾茨海默病(AD)。之后，李靈軍教授又從差異表達蛋白質的揭示，串聯質譜的識別和電離質譜成像和繁殖等多個方面進行論證，“自上而下”的蛋白質組學方法質譜(MS)在生物學和醫學上都是一個很大的突破和進展。

　　威斯康星大學 葛瑛博士

　　威斯康星大學葛瑛博士帶來的報告是《Top-down Proteomics in Health and Disease: Challenges and Opportunities》。蛋白質組學對破譯分子、理解細胞的相互作用和診斷人類疾病都是很重要的，但由于人類蛋白組的獨特特性，使蛋白的分析變得十分困難。但是這種新興的“自上而下”蛋白質組學方法質譜(MS)卻打破了之前的瓶頸，并取得了一定的成果。不過即使這樣，由于欠缺發達的數據分析工具以及其他原因，“自上而下”的蛋白質組學方法仍然面很多困難和挑戰，所以仍需要新技術的不斷發展來推進它。

　　加利福尼亞大學 關慎恒教授

　　加利福尼亞大學關慎恒教授的報告題目是《Characterization of Large Intact Protein Complexes by Native Mass Spectrometry》。傳統的自上而下的蛋白質組學在分析完整的蛋白質時會破壞蛋白質共價組件和底物復合物，本機質譜又由于大型蛋白質復合物離子m / z值高，只能檢測到專門設計FTICR，TOF或Orbitrap儀器。所以表征完整的蛋白質復合物的質譜仍是一個很大的挑戰。

　　印第安那大學 劉曉文博士

　　印第安那大學劉曉文博士的報告題目為《De novo Protein Sequencing by Combining Top-Down and Bottom-Up Tandem Mass Spectra》 。現在對新創蛋白質測序有兩種方法：埃德曼降解和質譜(MS)。現有發現新蛋白質的質譜方法是：通過組裝有重疊的多種酶切類型的肽段鑒定來推斷蛋白質序列。因為每個串聯質譜只能鑒定一條短的肽段序列，所以高覆蓋率蛋白質測序的關鍵是將重疊的短肽段序列組裝成更長的肽段序列，但自上而下的串聯質譜很少提供完整的離子碎片覆蓋的蛋白質，所以利用質譜法對蛋白質的測序依舊比較困難。

　　中國科學院上海生命科學研究院 黃超蘭研究員

　　中國科學院上海生命科學研究院黃超蘭研究員帶來的報告是《Comparison of Ultradefinition (UD) MSE and WiSIM-DIA Techniques in the Study of Middle-down Proteomics》。黃超蘭研究員從工作流程、實驗的設定介紹了無標記定量方法WiSIM-DIA和UDMSE方法進行蛋白質鑒定的對比，應用這兩種方法在中間蛋白質組學研究中比較性能敏感性、蛋白質量化的重現性，以及在PTM上的應用，并對以后的蛋白研究工作進行了展望。

　　北京蛋白質組研究中心 丁琛博士

　　北京蛋白質組研究中心丁琛博士的報告題目為《Towards building an ideal Proteomics Platform》。質譜(MS)的量化是一種強大的工具，在不同病理生理條件的生物研究中它都能具有高靈敏度和吞吐量微分蛋白測定。但解決蛋白質組識別問題,精確量化在蛋白質組學平臺成為一個重大的挑戰。由于質譜信號響應不同的胰蛋白酶的同一蛋白質、肽和同樣的，不同的碎片離子高達100倍的強度不同。所以我們希望Fast-seq的結合，catTFRE和腳本映射將提供一個可靠的識別/量化解決方案,并最終使我們更好地理解“司機路徑”在臨床癌癥的研究。

　　中國科學院計算技術研究所 遲浩博士

　　中國科學院計算技術研究所遲浩博士的報告題目為《Deep and Fast Analysis of High Resolution MS/MS Data》。基于串聯質譜分析蛋白質組學已成為本世紀生物研究的一個焦點。然而,質譜數據的辨識率仍然很低。報告中分別通過蛋白質組學的致命弱點，ID的高低分辨率的日期，識別速度和軟件maxquant、pfind等多個方面的闡述，總結出最后的結論：限制搜索能提高搜索速度，開放搜索能增大搜索深度，只有高分辨率的新算法才能既提高速度又增大深度。

　　華中科技大學 王春光研究員

　　華中科技大學王春光研究員的報告題目為《Preliminary Application of Mass Spectrometry on the Study of Conotoxins》。芋螺毒素是由芋螺為獵物和防御而產生的多肽神經毒素，從中已成功研發出了鎮痛藥物Ziconotide。但結構的多樣性和二硫鍵含量過高是芋螺毒素研究的兩大挑戰。最近，通過結合cDNA文庫和LC質譜分析，認識了芋螺毒素結構多樣性產生的多種機制；又發現GeXXA是煙堿型乙酰膽堿受體的一種新型抑制劑，使芋螺毒素的研究得到了很大的進展。質譜分析在這一領域起到了很好的推進作用。

　　中國科學院上海藥物研究所 周虎研究員

　　中國科學院上海藥物研究所周虎研究員的報告題目為《Technology Development for Membrane Protein Analysis and Its Applications》。膜蛋白在細胞功能中發揮著重要的作用,包括信號轉導、膜運輸、蛋白質分泌等，此外也保持著細胞膜的結構完整性。可由于低豐度和疏水性，膜蛋白不經常出現在蛋白質組學實驗中。但是最近新開發的一套技術卻解決了這個難題。這項技術基于強陽離子交換物質和pH梯度洗脫，很好地促進了膜蛋白分析，這種新方法是一個很有前途的工具，對藥物的目標發現和膜蛋白的生物標志都是很有意義的。

　　華中科技大學 薛宇博士

　　華中科技大學薛宇博士的報告題目是《Network-based analysis of mouse testicular phosphoproteome》。精子發生過程高度復雜，與磷酸化調控的細胞周期密切相關。針對小鼠睪丸，大規模磷酸化組學分析發現了成年小鼠睪丸中3,955個蛋白底物的17,829個磷酸化位點。為了進一步了解睪丸中的磷酸化調控機制，我們預測了位點特異性激酶-底物的關系，并系統構建了睪丸的激酶-底物磷酸化調控網絡。基于網絡的分析表明PLK激酶家族可能在睪丸中的顯著激活，通過在睪丸和其他組織中檢測PLK1上與其活性正相關的pT210的磷酸化水平，證實了PLK1在睪丸中的高活性。進一步的實驗結果表明抑制PLK活性能夠誘導G2/M期的細胞周期抑制，從而削弱細胞增殖作用。本工作可為以進一步研究精子發生過程的分子機制提供有力的幫助。

　　軍事醫學科學院生物工程研究所 王恒樑研究員

　　軍事醫學科學院生物工程研究所的王恒樑研究員介紹了《溫度對志賀氏菌毒力的影響》。研究志賀氏菌的意義在于，志賀氏菌極低的感染計量就會有很高的發病率，對兒童危害巨大，具有很高的耐藥性，同時缺乏理想的疫苗，在生物安全方面的潛在危害。在30和37度不同溫度條件下，用比較蛋白質組學發現了潛在的抗毒力基因ArgT，王恒樑研究員說，抗毒力基因將是今后病原菌研究中的一大熱點，在病原菌中強制表達該基因，會降低病原菌的毒力。

　　中國科學院計算技術研究所 萬曉華博士

　　中國科學院計算技術研究所的萬曉華博士帶來的報告題目是《Iterative Methods in Large Field Electron Microscope Tomography》。分析蛋白質結構的方法有核磁共振、X-射線晶體學、蛋白質結構預測、電子顯微成像技術，這其中有一段研究空白，需要用冷凍電鏡成像技術來彌補。ET技術問題，有噪聲大，投影數據不完整，扭曲變形，同時照片的尺寸越來越大，帶來百萬兆級的計算問題。萬博士所在團隊主要工作是進行優化，從曲線模型和迭代方法提高重構的精度，從集群和GPU提高重構的速度。研究發現，ASART+曲線投影重構結果的清晰度高，評價好。

　　中國醫學科學院基礎醫學研究所 高友鶴教授

　　中國醫學科學院基礎醫學研究所高友鶴教授帶來的報告題目是《生物信息學中的生物學》。高教授在報告中介紹了通過生物信息學分析他們實驗室對尿液中尋找生物標志物的最新理解，即尿液可能是比血液更好的生物標志物來源；介紹了他們最近開發的尿蛋白保存方法及其對生物標志物研究的影響；介紹了他們開發的具有低假陽性率和低假陰性率的蛋白質相互作用研究策略；分析了未來利用經驗保留時間提高蛋白質組學鑒定水平的原理。

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